三维有限元分析腰骶椎结构的动态特性

• 作者: 张顺心 李晔 武晓丹 范顺成 谢俊德 贾少薇 韩立
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 骨科植入物 数字化骨科 有限元 生物力学 振动 腰骶椎 模型 内固定系统 ABAQUS 模态分析 动力学 谐响应
• 年，卷（期）: 2017,（15）
• 所属期刊栏目: 数字化骨科
• 页码范围: 2388-2394
• 页数: 7页
• 分类号: R318
• 字数: 7374字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.15.017

摘要

背景:有文献对人体正常脊柱腰骶椎进行了固有模态分析及谐响应分析,但尚未有研究涉及对比椎弓根螺钉内固定前后腰骶椎的固有模态分析及谐响应分析.目的:采用三维有限元方法探讨人体腰骶椎的动力学特性.方法:基于CT扫描图像建立并验证经椎弓根螺钉系统内固定前后腰骶椎L1-S1节段有限元模型,然后对固定前后腰骶椎模型分别进行有限元模态分析和谐响应分析.结果与结论:①在腰骶椎模型的腰椎L1,L3,L5节段棘突处选取代表性节点,节点编号分别为A,B,C;②内固定后腰骶椎模型的各个节点在Y,Z方向上位移最大峰值比正常腰骶椎模型位移最大峰值均明显减小,表明螺钉内固定系统对腰骶椎部分起到了保护作用,使得固定后的腰骶椎在受到外界激励时振幅减小,对外界激励的敏感性减弱;③腰骶椎的模态分析是进一步进行动力学分析的基础,确定了腰骶椎的固有频率、振型和振幅等振动参数.通过谐响应分析研究简谐载荷对人体脊柱腰骶椎L1-S1节段的影响,对于腰骶椎的振动特性分析方面具有重要意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	范顺成	河北工业大学机械学院	52	403	11.0	18.0
2	张顺心	河北工业大学机械学院	35	257	9.0	15.0
3	李晔		18	58	5.0	7.0
4	韩立	天津医科大学医学影像学院	3	9	2.0	3.0
6	贾少薇	河北工业大学机械学院	3	11	2.0	3.0
7	武晓丹	河北工业大学机械学院	3	11	2.0	3.0
8	谢俊德	河北工业大学机械学院	2	10	2.0	2.0